接入网络认证
没有人是孤岛，在当今世界，控制设备也不是孤岛。曾经单独运行的设备现在都联网了，这一变化使得控制更加灵活，并增加了信息的双向流动。这些都是好处，但要获得这些好处，确实需要网络的工作。
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没有人是孤岛，在当今世界，控制设备也不是孤岛。曾经单独运行的设备现在都联网了，这一变化使得控制更加灵活，并增加了信息的双向流动。
这些都是好处，但要获得这些好处，确实需要网络的工作。理论上，这很简单，但是仅仅将一个新设备插入到现有的结构中——尽管它不会对设备本身、网络或现有的其他设备造成问题——需要遵守网络相关的规范。
Modbus- ida的执行董事Lenore Tracey指出:“任何开放标准的真正好处是，它向用户保证他们购买的产品将无缝互操作。”Modbus- ida是位于马萨诸塞州北格拉夫顿的行业协会，负责维护Modbus通信协议套件的标准。她说:“不幸的是，任何规范，无论写得多么仔细，都要经过解释，偶尔还会产生误解。”
避免这种误解的一种方法是对设备进行测试，以确保它们符合网络规范，然后由管理机构颁发某种可见的批准印章。这种验证被一些人称为“认证”，另一些人称为“注册”，可以帮助确保网络按预期功能运行。
这样的测试是由Modbus-IDA和密歇根州安阿伯的ODVA完成的，它维护通用工业协议(CIP)网络技术的标准，其中包括德克萨斯州奥斯汀的HART通信基金会，处理HART技术;德克萨斯州奥斯汀的现场总线基金会，处理基金会现场总线技术;以及Profibus和Profinet International，这两家公司通过在田纳西州约翰逊市和其他地方的实验室进行测试，保持着同名的网络技术。
HART通信基金会技术项目主管Ed Ladd, Jr.指出，终端用户在测试过程中有很大的发言权。他认为，他们可以要求注册产品，而供应商会做出回应。Ladd认为这种测试的需求在不断增长，部分原因是网络的变化。他说:“随着无线技术的激增和系统集成的提高，注册将变得越来越重要。”
看看一些最大的工业自动化网络，就会发现他们的认证策略和实践，以及事情发展方向的暗示。
谁来测试测试员?
从广义上讲，支持自动化网络的组织在规范和认证方面遵循相同的方案。规范是通过共识确定的，典型的演进包括草案和最终规范。测试是根据规范开发的，只有在成功通过测试套件之后才会对产品进行认证。
虽然规范是向后兼容的，但测试可能不是。因此，该领域中的产品可能通过也可能不通过当前的测试集。
供应商支付认证费用。他们通常不必是贸易组织的成员，但作为成员通常会在成本和许可协议方面带来好处。
如果设备由于某种原因测试失败，存在帮助供应商获得认证的机制。对于最终用户来说，也有论坛和其他反馈方法来影响规范和测试方法的变化，尽管这些可能是间接的和通过供应商。
这些组织之间的不同之处在于谁进行测试以及测试什么。例如，哈特传播基金会(HART Communication Foundation)自己进行所有的评估，尽管这在未来可能会改变。Modbus-IDA提供了两种途径:由第三方实验室进行测试或由成员公司进行自测。ODVA在总部设有一个主测试实验室，并处理第三方测试提供商的认证。
Profibus和Profinet的测试由全球10个实验室之一完成。北美Profibus/Profinet成员组织美国专利商标局(PTO)副主任卡尔·亨宁(Carl Henning)指出，两个标准中较老的Profibus标准一开始的立场是，认证是可选的。当Profinet在2001年出现时，认证是标准的要求。
每年对测试实验室进行审计，以确保它们符合并能够管理测试套件。然而，亨宁说，测试的只是设备的网络功能。
“如果我们测试的是一个带有Profinet接口的温度控制器，我们并没有测试它是否具有温度控制功能。我们正在测试参数是否符合标准正确传输，”他说。
在大多数情况下，所有认证测试都是如此。所检查的参数对应于OSI模型中的七个层，从将设备连接到网络的物理层到接口并执行应用程序服务的应用层。
现场总线基金会采用了一种稍有不同的方法。有一些独立的和内部的测试实验室，为那些想要在提交评估之前运行自己的测试以确保设备性能的供应商提供信息。通信堆栈测试由德国卡尔斯鲁厄的夫琅和费系统与创新研究所完成。还有一些测试是在标准OSI模型之上进行的。这包括检查功能块，以确保它们是可互操作的，并且还验证承载应用程序的系统。
新需求
除了为符合当前规范而进行的测试之外，还有新的需求即将出现。例如，现场总线基金会计划很快推出两个新的注册标志。一个将涉及电缆和相关的抖动，通信信号中不必要的变化。如果抖动足够大，可能会导致设备误解通信数据包。其结果是数据丢失和网络问题，例如数据包重传时的数据速率降低。
基金会现场总线产品经理Stephen Mitschke说，这个新的注册标志和相关的测试可能会让最终用户解决一个潜在的问题。他说:“人们可以将这些测试要求应用到现有电缆上，以了解其质量。”“与此同时，我们的注册流程将包括任何能够证明自己合规的供应商。”
第二个即将到来的变化涉及耦合器。在那里，评估将包括检查设备的正确行为。例如，如果电流过大，耦合器是否会断开线段?
在ODVA，即将进行的一致性测试还将超越当前正在进行的测试。协会执行董事凯瑟琳·沃斯(Katherine Voss)指出，ODVA目前的规范在性能方面没有太多内容。延迟、服务质量和数据吞吐量等参数都知道会影响实时或确定性自动化应用程序。目前还不完全清楚的是，究竟应该采用什么样的网络标准来确保所需的性能。另一个尚未确定的问题是，为了最好地保证达到标准，测试方法应该是什么。
所需要的是规范和测试的扩展，以包括性能，ODVA计划开发该扩展。Voss说:“未来我们将在以太网/IP设备上这样做。”她补充说，这项工作将在今年完成。
ODVA与美国汽车研究委员会(USCAR)和美国国家标准与技术研究所(NIST)就性能指标达成了协议。NIST帮助研究和开发度量标准、方法和报告标准，并帮助建立性能测试设施和认证。USCAR致力于在汽车装配中采用该标准。
考虑到自动化应用程序日益网络化的本质和网络不断变化的本质，很可能将标准扩展到新的领域。随着这种情况的发生，认证和测试也将不得不发展。
| 作者信息 |
| 汉克·霍根是控制工程。 |
仪器仪表供应商解决测试、认证问题
网络组织通常使用独立的测试实验室来确保设备与他们的网络正常工作。测量控制和自动化协会(MCAA)代表了生产和分销过程控制、现场测量和分析仪器的公司。根据协会主席Cynthia Esher的说法，“MCAA领导层看到了服务于我们行业的国家认可测试实验室(NRTLs)与仪器仪表公司及其客户的测试和认证需求之间的日益脱节。”为了解决这些问题，MCAA将于5月20日在凤凰城举行产品批准流程峰会，届时来自7个测试实验室的代表将与MCAA成员讨论如何改善每个人的产品测试和认证流程。
埃舍尔说:“在对他们关心的问题进行排序时，大多数MCAA成员将及时性放在第一位，其次是内部流程(包括沟通和会计)和成本。”“MCAA成员告诉协会，时间延误和价格上涨使他们在全球处于竞争劣势。”
Esher说，一个重要的问题是，主要实验室缺乏经验丰富的工程人员，在检查员跟上技术的速度时，会影响认证的时间表。这会影响整个项目的时间和成本，因为认证项目需要高级工程师在整个项目中进行评审。
另一个问题是，实验室报价完成时间和成本，然后在认证过程中增加额外测试的要求。这会延迟审批，增加成本。Esher说:“成员们经常表示，nrtl需要简化内部流程，并改善与寻求批准的人的沟通。”
将几个ntrl纳入小组将有助于成员了解每个实验室测试和认证其产品的能力。受邀小组成员包括来自CSA-International, FM Approvals LLC, Intertek Testing Services, MET Laboratories, SGS US Testing Co.， TUV Rheinland of North America和UL Conformity Assessment Services的代表。
| 作者信息 |
| Renee Robbins是《控制工程》的高级编辑。可以联系她atrenee.robbins@reedbusiness.com。 |
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